灰塵是地球上一個討厭的東西。值得慶幸的是，我們可以簡單地拿出吸塵器或用抹布來擺脫塵蟎、纖維、土壤、花粉和其他微小碎片的混合物。
在地球的大氣層之外，灰塵是陰險的。在月球上，它是由破碎的岩石構成的，如果被吸入，對從月球登陸器到太空衣和人類的肺部都會有損害。在 NASA（美國國家航空暨太空總署）準備透過阿特米斯計劃（Artemis program）返回月球時，位於克里夫蘭（Cleveland）的 NASA 格倫研究中心的一個團隊正在努力減輕灰塵的危險。
▲ 在未來的阿特米斯任務（Artemis mission）中，一個太空人在月球表面上工作的藝術家渲染圖。影像來源：NASA
休士頓，我們需要一個真空
自阿波羅計劃以來，減少灰塵一直是 NASA 的一個問題。當太空人進入和離開登月艙時，灰塵無處不在，它堵塞了機械裝置，干擾了儀器，導致散熱器過熱，甚至撕裂了他們的太空衣。
NASA 格倫研究中心被動除塵材料項目的首席研究員 Sharon Miller 說：「我們從阿波羅計劃中了解到，月塵的大小可能小於 20 微米（約 0.00078 英寸），塵埃非常細小，具有研磨性和尖銳性，就像微小的玻璃片，使其成為更危險的威脅，而不僅僅是簡單的滋擾。」
50 年後，對於月球的長期探索和可持續性，以及未來人類對火星的探索，灰塵的挑戰性更大。
削去粗糙的邊緣
在地球上，汙垢和灰塵透過侵蝕作用被磨平了。就像水在鵝卵石上流淌或微風不斷吹過田野一樣，顆粒的粗糙表面被侵蝕掉了，使它們變得圓潤，相對容易處理。
NASA 格倫研究中心月塵紓解項目經理 Erica Montbach 博士說：「月球上沒有侵蝕，這是讓我吃驚的事情之一。當我剛開始時，我想這有什麼大不了的，我們在地球上經常處理灰塵。但這是不一樣的，因為沒有侵蝕，所以那些單獨的顆粒最終是非常尖銳和有角度的。它的破壞性是我們在地球上看不到的。」
與地球不同的是，月塵並沒有被包裹起來。表面上的任何活動都可以踢起滿滿一桶的東西。此外，無論是來自赤道、高地還是暗面，月塵的外觀和行為都可能不同。例如：面向太陽的一面不斷地暴露在太陽輻射下。正因為如此，白晝面的灰塵有一個正電荷。這種電荷意味著它會黏附在任何東西上，這就像地球上的靜電一樣。
月球灰塵挑戰的解決方案？
為了讓 NASA 在月球或火星上進行長期的人類和機器人探索，該機構需要更好地了解如何紓解無處不在的複雜灰塵問題。
2019 年 NASA 的太空技術任務中心（Space Technology Mission Directorate）建立了月球表面創新倡議（LSII），以協調跨機構團隊並刺激月球表面探索所需的新技術創造。灰塵紓解是 LSII 所涉及的關鍵能力領域之一，它正在研究不同探索系統的主動和被動紓解技術，如漫遊車、動力系統、太空衣和其他暴露於灰塵的表面硬體。
與 NASA 的大多數倡議一樣，該機構不會單獨行動。NASA 正在尋找工業界、學術界和其他組織的合作伙伴，以協助處理月塵的方法。
Montbach 說：「我們當然希望與 NASA 以外的其他人合作。我們覺得未來會有一個開放的商業空間，希望與最好的人合作。」
目前正在開發的灰塵紓解技術將從 2023 年開始在月球表面進行測試。一旦對其進行評估並確定最佳解決方案，NASA 可以在阿特米斯任務以及未來的火星任務中使用這項技術。
Miller 說：「研究月球以及最終研究火星，將給我們提供更多關於我們自己的星球和太陽系形成的訊息。當我們更了解我們自己的星球時，我們將對如何在未來保護它有更好的想法。」
▲ 太空人在月球土壤中的靴印特寫，這是在阿波羅11號月球艙外活動（EVA）期間用月球表面相機拍攝的。影像來源：NASA
✎ 參考資料 · References
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